高考物理总复习：第八章恒定电流综合检测.pdf
恒定电流综合检测(时间:90 分钟满分:100 分)一、选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分.在每小题给出的四个选项中,第 16 小题只有一个选项正确,第 712 小题有多个选项正确,全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,有选错或不选的得0 分)1.下列说法正确的是(D)A.电动势是反映电源把电能转化为其他形式能量本领的物理量B.电流有大小又有方向所以电流是矢量C.电动势的单位和电势差相同,电动势实质上就是电势差D.同一电源接入不同的电路,电动势不会发生变化解析:电源是把其他形式的能转化为电能的装置,电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小,选项 A 错误;电流有方向,但电流的加减不适用平行四边形定则,所以是标量,选项 B 错误;电动势的单位和电势差相同,但电动势与电势差是两个不同的物理量,它们的物理意义不同,选项 C错误.电动势由电源本身的特性决定,跟电源的体积无关,与外电路的结构无关.同一电源接入不同的电路,电动势不会发生变化,选项 D正确.2.如图所示,直线 A为电源 a 的路端电压与电流的关系图像;直线 B为电源 b 的路端电压与电流的关系图像;直线 C为一个电阻 R的两端电压与电流的关系图像.如果将这个电阻 R分别接到 a,b 两电源上,那么有(B)A.R接到 a 电源上,电源的效率较高B.R接到 b 电源上,电源的效率较高C.R接到 a 电源上,电源的输出功率较小D.R接到 b 电源上,电源的输出功率较大解析:由闭合电路欧姆定律U=E-Ir 可知,图像与 U轴的交点表示电动势,则 a 的电动势较大,图像的斜率大小表示内阻,则 b 电源的内阻 r较小.当电阻 R 与电源组成闭合电路时,电阻 R 的 U-I 图线与电源的U-I 图线的交点表示工作状态,交点的纵坐标表示电压,横坐标表示电流,两者乘积表示电源的输出功率,由图看出 R接到 a 电源上,电压与电流的乘积较大,电源的输出功率较大,选项 C,D 错误;电源的效率=100%=100%=100%=100%,可知 R相等的情况下,r越大,电源的效率越小,即 b 电源的效率高,选项 B 正确,A 错误.3.如图所示,电源电动势为 E,内阻为 r,电表为理想电表,灯泡 L 和电阻 R阻值均恒定,在滑动变阻器的滑片由a 端滑向 b端的过程中,下列说法正确的是(D)A.灯泡消耗的功率逐渐增大B.电压表、电流表示数均减小C.电源消耗的总功率增大,热功率减小D.电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值恒定不变解析:在滑动变阻器的滑片由a端滑向 b端的过程中,滑动变阻器连入电路的有效电阻逐渐增大,电路中的电流减小,路端电压增大,灯泡消耗的功率逐渐减小,电压表示数增大,电流表示数减小,选项 A,B 错误;由 P总=EI 及 P热=I2r 知电源消耗的总功率、热功率均减小,选项 C错误;将灯泡电阻与定值电阻R 的并联值归为电源内阻,则电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值为新电源的内阻,是定值,选项 D正确.4.如图所示,R1和 R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体,但 R1的尺寸比 R2的尺寸大.在两导体上加相同的电压,通过两导体的电流方向如图所示,则下列说法中正确的是(D)A.R1中的电流小于 R2中的电流B.R1中的电流大于 R2中的电流C.R1中的自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率D.R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率解析:设正方形的边长为L,厚度为 d,则 I=,R=,得 I=,故 R1,R2中的电流相等,选项 A,B 错误;由 I=nqSv=nqLdv 得,L 大则 v小,选项 C错误,D 正确.5.一灵敏电流表的满偏电流Ig=1 mA,内阻为 200.要把它改装成一个量程为 0.5 A 的电流表,则应在电流表上(B)A.并联一个 200 的电阻B.并联一个约为 0.4 的电阻C.串联一个约为 0.4 的电阻D.串联一个 200 的电阻解析:要使电流表量程变为0.5 A,需要并联分流电阻,流过分流电阻的电流 I=0.5 A-0.001 A=0.499 A,并联部分的电压 U=IgR=0.001200 V=0.2 V,则需要并联的电阻r=0.4.6.如图所示电路,开关 S闭合后,四个灯泡都正常发光,某时刻,L4因灯丝烧断而突然熄灭,假设其他三灯丝都没烧断,则(A)A.L1,L3更亮,L2变暗B.L1更亮,L2,L3变暗C.L1,L2,L3都更亮D.L2变暗,L3更亮,L1亮度不变解析:L4突然熄灭后,外电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律得知,电路中总电流I 减小,L1两端电压 U1=E-I(R+r),I减小,其他量不变,则 U1增大,L1更亮.L2中电流 I2=I-I1,I减小,I1增大,则 I2减小,L2变暗.L3电压 U3=U1-U2,U1增大,U2减小,则 U3增大,L3更亮.所以 L1,L3更亮,L2变暗,选项 A正确,B,C,D 错误.7.如图所示电路中,电源电动势为E 内阻为 r,开关 S 闭合,当滑动变阻器 R2滑动端向右滑动后,理想电流表 A1,A2的示数变化量的绝对值分别为 I1,I2,理想电压表示数变化量的绝对值为U.下列说法中正确的是(BC)A.电压表 V的示数减小B.电流表 A2的示数变小C.U与I1比值一定小于电源内阻r D.U与I2比值一定小于电源内阻r 解析:当滑动变阻器滑动端向右滑动后,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,则总电流减小.所以电流表 A2的示数减小,并联部分电压增大,即电压表 V的示数增大,故 A错误,B 正确;I2=I1+IR1,A2的示数 I2变小,通过定值电阻 R1的电流增大,则 A1的示数 I1变小,所以I1一定大于 I2.电压表测量路端电压,根据闭合电路欧姆定律U=E-I2r 可知,=r,而I1大于I2,所以I2,解得 r=R0,即测得的内阻比实际值偏小,同理测得的电动势比实际值也偏小.答案:(1)C(2)图见解析(3)R0(4)小评分标准:每小问 2 分.15.(9 分)如图(甲)所示是某同学为测量金属丝电阻率连接的实物图.图中 a,b 间接的是待测金属丝,P 为可移动的线夹,R0为定值电阻.(1)在方框中画出实物连接对应的电路图;(2)电路中的电阻 R0的作用是;(3)闭合开关后,调节 P的位置,记录接入电路的长度x 及对应的电压表的示数 U和电流表的示数I,记录在表格内,并求出的值.以 为纵轴,x 为横轴,在坐标纸上对测得的数据进行描点,作出图像,如图(乙)所示.由图像可以得到图线与纵轴的交点表示,如果测得金属丝的直径为0.40 mm,则该金属丝的电阻率为.(保留 2 位有效数字,取 3.1)解析:(1)根据实物的连接图,画出电路图如图.(2)电路中的电阻 R0的连接是与电源串联,起保护电路的作用,能防止电路中出现短路;(3)由图可知,图线与纵坐标的交点的截距是2.0,由欧姆定律得 R=-RA,又 R=,所以=+RA,所以-x 的图像的斜率为 k=,图线与纵坐标的交点表示电流表的内电阻.由图可知,图线的斜率 k=10,即 k=10 所以=10S=10()2,代入数据得 1.210-6m.答案:(1)图见解析(2)保护电路(3)电流表的内阻1.2 10-6m 评分标准:(1)问 3 分,(2)(3)问中每空 2 分.16.(12 分)某同学利用满偏电流为500 A的电流表、热敏电流等制作电子温度计.(1)制作的实验过程中需要测出该电流表的内阻 Rg,所用的电路如图(甲)所示,主要步骤是:接通开关 S1,调节变阻器 R1,使指针偏转到满刻度;保持 R1不变,再接通开关 S2,调节电阻箱 R2,使 指针偏转到满刻度的一半,读出此时 R2的阻值为 299.0,可认为 Rg=R2.实验时,图(甲)电路中的变阻器 R1和电源有下列器材可供选择:A.变阻器(0 200)B.变阻器(020 k)C.电源(1.5 V,内阻不计)D.电源(9 V,内阻不计)为了使测量Rg尽量精确,R1应选,电源应选.(填选项前的字母)(2)温度在 0300 范围内,某热敏电阻的阻值R1随温度 t()的变化情况为 Rt=200+50t(),把这个热敏电阻、标准定值电阻、电池、开关与电流表串联起来,电路如图(乙),电流表的表盘如图(丙).用该热敏电阻作探头,将 表盘上的电流刻度值改成对应的温度值,制作成简单的电子温度计.已知电阻的电动势E=1.5 V,内阻 r=1.0,标准定值电阻的阻值R0=2 500,根据(1)中测得的 Rg值和闭合电路欧姆定律,得出电流表表盘上 500 A 刻度处对应的温度刻度值是0,300 A刻度处对应的温度刻度值是.(3)由于用图(甲)电路测定电流表 G 的内阻Rg在原理上存在一定的系统误差,因而制作的电子温度计在测量温度时,测量值比真实值(选填“偏大”或“偏小”).解析:(1)电学中利用半偏法测电阻时,要求干路中滑动变阻器R1值要大些,选用的电源的电动势稍大些能减小误差,所以为了尽量精确测量 Rg,R1应选 B,电源应选 D.(2)由闭合电路欧姆定律知E=Ig(r+R0+Rg+Rt),当电流表表盘上300 A 刻度处对应温度刻度值是t,则有 30010-6(1.0+2 500+299.0+200+50t)=1.5,解得 t=40.(3)由于利用半偏法测电流表时电阻 Rg测量值偏小(因为闭合 S2后实际电路中干路电流变大),根据 I=知电流 I 实际偏大,因而制作的电子温度计在测量温度时,测量值比真实值要偏大.答案:(1)B D(2)40(3)偏大评分标准:每问各 4 分.17.(9分)如图所示,电源电动势 E=10 V,其内阻 r=1.固定电阻的阻值 R1=3 ,可变电阻 R2的阻值可在020 之间调节,电容器的电容 C=30 F.求:(1)闭合开关 S,当 R2=1 时,R2消耗的功率;(2)在(1)的情况下,电容器上极板所带的电荷量;(3)闭合开关 S,当 R2取何值时,R2消耗的功率最大,最大功率为多少.解析:(1)通过 R2的电流 I=2 A,(1 分)R2消耗的功率 P2=I2R2,(1 分)代入数据求得 P2=4 W.(1 分)(2)电容器上的电压 U=U2=R2=2 V(1 分)电容器上极板带正电,Q=CU,(1 分)代入数据,得 Q=6 10-5 C.(1 分)(3)电阻 R2消耗的功率 P=()2R2(1 分)当 R2=R1+r=4 时,R2消耗的功率最大,(1 分)Pm=6.25 W.(1 分)答案:(1)4 W(2)6 10-5 C(3)6.25 W 18.(9 分)如图所示,图(甲)为一个电灯泡两端电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知,两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故,参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻,线路提供电压不变):(1)若把三个这样的电灯泡串联后,接到电压恒定为12 V 的电路上,求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻;(2)如图(乙)所示,将两个这样的电灯并联后再与10 的定值电阻 R0串联,接在电压恒定为 8 V的电路上,求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率.解析:(1)由于三个电灯完全相同,所以每个电灯两端的电压为UL=V=4 V,结合图像可得当 UL=4 V 时,IL=0.4 A(2分)故每个电灯的电阻为R=10.(1 分)(2)设此时电灯两端的电压为U,流过每个电灯的电流为I,由串联电路的规律得 U=U+2IR0(2 分)代入数据得 U=8-20I(1分)在图(甲)上画出此直线如图所示.可得到该直线与曲线的交点(2 V,0.3 A),即流过电灯的电流为0.3 A,则流过电流表的电流为IA=2I=0.6 A,(2分)每个灯泡的功率为P=UI=20.3 W=0.6 W.(1 分)答案:(1)0.4 A 10(2)0.6 A 0.6 W
